Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Часть 2 (в редакцию).doc
Скачиваний:
148
Добавлен:
27.09.2019
Размер:
17.02 Mб
Скачать

Контрольные вопросы

  1. Что называют моментом инерции системы материальных точек относительно оси?

  2. В чем суть определения момента инерции методом бифилярного подвеса?

  3. Расчетное определение момента инерции шатунной, коренной шейки относительно оси вращения коленчатого вала.

  4. Расчетное определение момента инерции щеки простой и сложной формы.

  5. Для каких расчетов ДВС определяются моменты инерции элементов коленчатого вала?

7. Определение момента инерции маховика

Величина крутящего момента двигателя изменяется по времени. Неравномерность изменения крутящего момента зависит от особенности протекания рабочего процесса двигателя, кинематики КШМ и режима работы. Для равномерного вращения коленчатого вала применяется маховик. Момент инерции маховика составляет 70  90 % от момента инерции всех движущихся масс двигателя. Крутящий момент на валу двигателя МК в каждый момент времени уравновешивается суммарным моментом сопротивления МС со стороны потребителя мощности и моментом сил инерции J0 всех движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала. Эта взаимосвязь выражается уравнением

, (7.1)

где – угловое ускорение коленчатого вала, рад/с2.

Величину запишем в виде

,

где − угловая скорость при данной частоте вращения, мин-1; φ – угол поворота коленчатого вала.

Для установившегося режима работы двигателя МК = МС. Если МК>МС, то избыточная работа крутящего момента поглощается движущимися частями двигателя. Избыток работы идёт на увеличение кинетической энергии и, следовательно, скорости вращения коленчатого вала. При недостатке работы происходит отдача энергии от движущихся частей, что замедляет вращение коленчатого вала.

Маховик выполняет и другие функции. Он служит для плавного движения автомобиля, трактора с места, размещения муфты сцепления и стартерного зубчатого венца. Во время пуска маховик позволяет осуществить вспомогательные такты рабочего цикла двигателя.

Значение момента инерции маховика используется при расчете коленчатого вала на крутильные колебания и при расчете его на плавное вращение.

7.1. Расчетно-экспериментальное определение момента инерции маховика

Исследуемый маховик бензинового двигателя автомобиля «Волга» подвешивается на 3-х нитях одинаковой длины, параллельных оси вращения маховика (рис. 7.1). Свободные концы нитей закреплены на одинаковом расстоянии от оси вращения.

Рис. 7.1. Схема крепления маховика

на трех нитях

Поворотом маховика на 20 − 300 его приводят в колебательное движение, замеряя секундомером время 50 колебаний. Опыт повторяют три раза, определяя среднюю величину периода полного колебания маховика Т (с) по формуле

(7.2)

где τ и n – соответственно время (с) и число колебаний маховика.

Момент инерции (экспериментальный) маховика (кг·м2) вычисляем по формуле

(7.3)

где m – масса маховика, m = 11,40 кг; g – ускорение свободного падения; a – расстояние между нитями, 0,17 м; l – длина нити  0,7 м.

В процессе проведения опыта 50 колебаний маховика совершено за 50 с. Момент инерции маховика массой 11,4 кг при данных размерах нитей по формуле (7.3) составил 0,11 кг·м2. Величина момента инерции маховика необходима в дальнейшем при расчете коленчатого вала на крутильные колебания.